Олимпиада по физике 11 класс — региональный этап ВсОШ 2024/2025: задания и ответы

Критерии — прак.

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

27 января 2024 г.

Шифр 11-E1. Крупа в шприце

Балл

1.1 1.2 1.3

Пункт разбалловки Метод определения площади внутреннего сечения ПВХ трубки с использованием шприца. Проведено 2 и более измерений пар значений "объём-длина". Площадь внутреннего сечения ПВХ трубки попадает в диапазон: [11,9; 13,2] мм2 ; — [11,3; 13,8] мм2 ; — [10,7; 14,4] мм2 .

1.4

1.5

2.1 2.2

2.3

2.4

2.5

Приведены корректные выражения для расчёта погрешности. Величина погрешности находится в диапазоне 0,2 мм2 ⩽ ∆S ⩽ 0,8 мм2 . Примечание: Баллы за пункт ставятся только при условии попадания измеренной площади внутреннего сечения в один из оцениваемых диапазонов. Метод определения атмосферного давления с использованием шприца и трубки. Указано в тексте решения или показано на рисунке, что мерная лента была закреплена вертикально (в любом из пунктов 2 или 3 условия задания). Указано в тексте решения или показано на рисунке, что трубка закреплена на краю сосуда (с помощью канцелярского зажима или любым другим способом) (в любом из пунктов 2 или 3 условия задания). Указано, что предотвращен нагрев воздуха в шприце от руки или метод не подразумевает удержания шприца в руке (в любом из пунктов 2 или 3 условия задания). Указано, что перед каждым измерением поршень возвращался в исходное положение или был закреплен (в любом из пунктов 2 или 3 условия задания).

0.5 0.5 1.5 1.0 0.5

0.5

0.5

1.0 0.5

0.5

0.5

0.5

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

2.6

2.7

2.8

При оценивании критериев по вопросу №2 в следующих позициях (кроме ответа) баллы можно выставлять ТОЛЬКО ЗА ОДИН из использованных методов (Метод 1 или Метод 2). Если жюри считает, что в работе использованы оба метода, следует выбрать тот, сумма баллов за который окажется выше. Метод 1. Определение pатм без использования графической обработки. Метод 1. Из закона Бойля-Мариотта (уравнения Менделеева-Клапейрона) получена формула, по которой можно рассчитать атмосферное давление pатм , используя измеренные длины. Метод 1. Проведены измерения пар значений l и h. Пункт оценивается только в том случае, если измерения проведены для двух или более различных точек. Начальная точка l0 = 0 и h0 = 0 к измеренным не относится. Общее количество измеренных пар: 6 и более пар значений;

2.10◦

0.5

1.5

— 4 или 5 пар значений;

1.0

— 2 или 3 пары значений.

0.5

Метод 1. Среди измеренных точек, используемых при нахождении pатм , хотя бы для одной точки верно (l + h) ⩾ 70 см; — (l + h) ⩾ 40 см.

2.9

27 января 2024 г.

Метод 1. Произведены математические операции по расчёту среднего значения атмосферного давления. Примечание: Баллы ставятся, если проведено более одного измерения. Метод 2. Использование графической обработки. Метод 2. Получена формула для построения линеаризованного графика и нахождения из него pатм .

1.0

0.5

0.5

0.5

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

2.11

Метод 2. Проведены измерения пар значений l и h. Примечание: начальная точка l0 = 0 и h0 = 0 к измеренным не относится. 7 и более пар значений;

1.5

— 5 или 6 пар значений; — 3 или 4 пары значений.

1.0 0.5

Метод 2. Среди измеренных пар значений усло2.12◦ вие (l + h) ⩾ 25 см выполнено не менее, чем для половины. Метод 2. Оси графика подписаны в соответствии с требованиями; размеры графика, масштаб осей ◦ и их оцифровка, область, в которой располагают2.13 ся точки, соответствуют требованиям. Примечание: Баллы ставятся, если соблюдены требования для всех перечисленных элементов ◦ Метод 2. Правильно нанесены все точки, прове2.14 дена прямая линия. Измеренное атмосферное давление попадает в 2.15 диапазон: [90; 110] кПа; — [80; 120] кПа.

3.1 3.2

Метод определения пустотности с использованием шприца и трубки. Используется насыпной объём крупы от 16 до 20 мл; — от 12 до 16 мл; — менее 12 мл.

3.3

27 января 2024 г.

Произведена подтрамбовка крупы. При оценивании критериев по вопросу №3 в следующих позициях (кроме ответа) баллы можно выставлять ТОЛЬКО ЗА ОДИН из использованных методов (Метод 1 или Метод 2). Если жюри считает, что в работе использованы оба метода, следует выбрать тот, сумма баллов за который окажется выше. Метод 1. Определение пустотности без использования графической обработки.

0.5

0.5

0.5 1.0 0.5

1.5 1.5 1.0 0.5

0.5

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

3.4

3.5

Метод 1. Из закона Бойля-Мариотта (уравнения Менделеева-Клапейрона) получена формула, по которой можно рассчитать пустотность, используя измеренные длины. Метод 1. Проведены измерения пар значений l и h. Пункт оценивается только в том случае, если измерения проведены для двух или более различных точек. Начальная точка l0 = 0 и h0 = 0 к измеренным не относится. Общее количество измеренных пар: 6 и более пар значений; — 4 или 5 пар значений; — 2 или 3 пары значений.

3.6

Метод 1. Среди измеренных точек, используемых при нахождении пустотности, хотя бы для одной точки верно (l + h) ⩾ 70 см; — (l + h) ⩾ 40 см .

3.7

3.8◦

3.9◦

Метод 1. Произведены математические операции по расчету среднего значения пустотности. Примечание: Баллы ставятся, если проведено более одного измерения. Метод 2. Использование графической обработки. Метод 2. Получена формула для построения линеаризованного графика и нахождения из него пустотности α. Метод 2. Проведены измерения пар значений l и h. Примечание: начальная точка l0 = 0 и h0 = 0 к измеренным не относится. 7 и более пар значений; — 5 или 6 пар значений; — 3 или 4 пары значений.

Метод 2. Среди измеренных пар значений усло3.10◦ вие (l + h) ⩾ 25 см выполнено не менее, чем для половины.

27 января 2024 г.

0.5

1.5

1.0 0.5

1.0 0.5

0.5

0.5

1.5 1.0 0.5

0.5

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

3.11◦

3.12◦ 3.13

Метод 2. Оси графика подписаны в соответствии с требованиями: размеры графика, масштаб осей и их оцифровка, область, в которой располагаются точки, соответствуют требованиям. Примечание: Баллы ставятся, если соблюдены требования для всех перечисленных элементов. Метод 2. Правильно нанесены все точки, проведена прямая линия. Пустотность попадает в диапазон [0,45; 0,55]; — [0,40; 0,60]; — [0,35; 0,65].

Если пустотность определена через погружение крупы в воду, то за всю часть 3 ставится 0 баллов.

27 января 2024 г.

0.5

0.5 2.0 1.0 0.5

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

27 января 2024 г.

Шифр 11-E2. Лампочка — гори!

Балл

1.1

1.2

1.3

1.4

2.1

3.1

3.2

Пункт разбалловки Для каждого значения ρ из таблицы вычислено верное значение ρ/ρ0 . Построен график зависимости ρ/ρ0 от T (максимум 1.5 балла). Оси графика подписаны в соответствии с требованиями; размеры графика, масштаб осей и их оцифровка, область, в которой располагаются точки, соответствуют требованиям. Примечание: Баллы ставятся, если соблюдены требования для всех перечисленных элементов. Правильно нанесены все точки. Правильно проведена сглаживающая кривая. Примечание: Кривая должна монотонно возрастать и проходить через все правильно нанесённые точки, иначе данный пункт не оценивается. Измерено сопротивление лампы при комнатной температуре. Получено корректное значение, совпадающее со значением, полученным жюри. Допустимое отклонение — не более, чем 5%. Измерено сопротивление резистора, включённого последовательно с лампой, и получено значение, совпадающее со значением, полученным жюри. Допустимое отклонение — не более, чем 5%. Сделаны измерения напряжения на лампе Uл и напряжения на резисторе Ur при различных положениях движка реостата. Измерено: от 15 и более точек — от 10 до 14 точек — от 5 до 9 точек — менее 5 точек

3.3

Точки измерены равномерно по всему доступному диапазону: не менее 2 точек на 1 В изменения напряжения лампы UL .

1.0

0.5

0.5

0.5

1.0

0.5

1.5 1.0 0.5 0.0

0.5

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

27 января 2024 г.

Записана корректная формула для расчёта мощности, выделяемой на лампе, например: 3.4

3.5 3.6

3.7

4.1 4.2

P =

UL Ur r

Для каждого положения движка реостата правильно рассчитано значение мощности P . Описана методика нахождения температуры нити накаливания. Приведены необходимые корректные формулы. Для каждого положения движка реостата найдено правильное значение температуры T . Примечание: Необходимо сравнить записанные участником значения с теми, что получаются по градуировочному графику (вопрос №1 задачи). Допустимое отклонение ±20 К Если в работе не получено как минимум три точки при температурах T ≥ 800 К, ВСЕ позиции ниже должны быть оценены в ноль баллов. Предложен реализуемый способ (аналитический или графический) для определения показателя степени n. Количество точек, используемых для построения графической зависимости: 7 и более — 5 или 6 — 3 или 4

4.3

При оценивании пункта по следующим позициям, баллы можно выставлять ТОЛЬКО ЗА ОДИН из использованных методов. Если жюри считает, что в работе использованы оба метода, следует выбрать тот, сумма баллов за который окажется выше. Метод 1. Использование графической обработки. Метод 1. Используется линеаризация в логарифмических координатах ln P , ln T

0.5

1.0 1.0

1.5

1.0 1.5 1.0 0.5

0.5

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

4.4 4.5

4.6

4.7 4.8

4.9◦

Метод 1. В таблицу 2 (или отдельно) выписаны значения логарифмов мощности и температуры выбранных точек Метод 1. Верно нанесены выбранные точки Метод 1. Оси графика подписаны в соответствии с требованиями; размеры графика, масштаб осей и их оцифровка, область, в которой располагаются точки, соответствуют требованиям. Примечание: Баллы ставятся, если соблюдены требования для всех перечисленных элементов Метод 1. По нанесённым точкам проведена прямая линия Метод 1. Найден угловой коэффициент прямой, записана верная степень зависимости: n = 4 Метод 2. Определение значения n без использования графика. Метод 2. По нескольким точкам в разных частях диапазона рассчитана предполагаемая целая степень T . Количество используемых точек: три и более точек — две точки.

4.10◦ 4.11◦ 4.12◦

4.13◦

4.14◦ 5.1 5.2

Метод 2. По результатам сравнения выбрано значение n = 4 и предложена линеаризация P , T 4 Метод 2. В таблицу 2 (или отдельно) выписаны значения температуры выбранных точек в четвертой степени Метод 2. Верно нанесены выбранные точки Метод 2. Оси графика подписаны в соответствии с требованиями; размеры графика, масштаб осей и их оцифровка, область, в которой располагаются точки, соответствуют требованиям. Примечание: Баллы ставятся, если соблюдены требования для всех перечисленных элементов Метод 2. По нанесённым точкам проведена прямая линия Метод вычисления площади через экстраполяцию графика или через пропорцию для любой точки графика Площадь излучающей поверхности отличается от измеренного жюри не более чем на 5%

27 января 2024 г.

1.0 0.5

0.5

0.5 1.0

1.0 0.5

1.0 0.5 0.5

0.5

0.5 1.0 1.5

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике — не более чем на 10% — не более чем на 15%

5.3 5.4

Приведены корректные обоснования расчёта погрешности Оценена погрешность результата ∆S в пределах (3 − 15)% найденной площади.

27 января 2024 г. 1.0 0.5

0.5 0.5

Критерии — теор.

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 11-T1. Зацепился

Балл

7◦

8◦

Пункт разбалловки Указано (используется в решении), что крайние шарики в лабораторной системе отсчёта начинают двигаться по окружности. Указано, что в начальный момент времени скорости крайних шариков равны нулю, соответственно an в лабораторной системе отсчёта равно нулю. Указано, что ускорение одного из крайних шариков в лабораторной системе отсчёта имеет только тангенциальную составляющую, соответственно оно направлено перпендикулярно боковому отрезку нити. Метод 1. Использован переход в инерциальную √ систему отсчёта, движущуюся с v = 2gh. Баллы ставятся только в том случае, если этот переход далее используется для определения ускорения крайнего шарика. Метод 1. Указано, что в новой системе отсчёта крайний шарик движется по окружности со скоростью v. Метод 1. Получена связь полного ускорения крайнего шарика a с нормальной проекцией ускорения a′n в новой системе отсчёта a′n = an cos α. Метод 2. Использован переход в неинерциальную систему отсчёта одного из крайних шариков. Баллы ставятся только в том случае, если этот переход далее используется для опре-деления ускорения крайнего шарика. Метод 2. Указано, что в новой системе отсчёта центральный шарик движется по окружности со скоростью v.

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Метод 2. Записана проекция второго закона Ньютона на горизонтальную ось 9◦ m

10

11 12 13

v2 = T2 − ma cos 30◦ − T2′ d

Определена величина ускорения крайнего шарика 2v 2 a= √ . 3d Записаны уравнения второго закона Ньютона для одного из крайних шариков. За каждое верно записанное уравнение ставится по 1 баллу. Получен верный ответ для силы натяжения бокового отрезка нити. Получен верный ответ для силы натяжения горизонтального отрезка нити.

1.0

2.0 2 уравн по 1.0 1.0 1.0

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 11-T2. Больше или меньше

Балл

1.1

1.2 1.3◦ 1.4◦ 1.5◦

1.6◦ 1.7 1.8 1.9

Пункт разбалловки Метод 1. Утверждение, что траектория процесса лежит между изотермами, проходящими через точки 1 и 2 Метод 1. Утверждение, что траектория процесса лежит между адиаба-тами, проходящими через точки 1 и 2 Метод 2. Утверждение, что энтропия в процессах A и B не может уменьшаться Метод 2. δQ = T dS Метод 2. Утверждение, что в процессе A все подведенное тепло должно быть передано при максимально возможной температуре Метод 2. Утверждение, что в процессе B все подведенное тепло должно быть передано при минимально возможной температуре Утверждение, что максимальное количество теплоты будет поведено в процессе 1 − 3 − 2. Утверждение, что минимальное количество теплоты будет поведено в процессе 1 − 4 − 2. Получено или используется при решении уравнение адиабаты: T V γ−1 = const или T V 2/3 = const.

1.0

1.0 0.5 0.5 0.5

0.5 1.0 1.0 1.0

1.10

V VAmin = √ 2 2

1.0

1.11

VAmax = 2V

1.0

1.12

VBmin = V

1.0

1.13

√ VBmax = 4 2V

1.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

2.1

Указано, что теплота подводится только на изотермах и равна работе газа.

1.0

2.2

QA = 5νRT ln 2

1.0

2.3

QB =

5 νRT ln 2 2

1.0

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 11-T3. Зарядка аккумулятора

Балл

1.1

1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1

Пункт разбалловки Указано (используется в решении), что ток в обмотке ротора во всех рассмотренных случаях постоянен Доказано, что в схеме с двумя генераторами сила тока зарядки аккумулятора такая же, как в схеме с одним генератором Получен правильный ответ Правильно записаны уравнения ЗСЭ для зарядки одним или двумя генераторами Получено уравнение, связывающее Q1 с Q2 через параметры цепи эквивалентное Q2 = Q1 · 2(εt + RQ1 ) 2εt + RQ1 Дан правильный ответ Правильно записано уравнение ЗСЭ для зарядки тремя генераторами Получен правильный аналитический ответ 3Q1 Q2 4Q1 − Q2

3.2

Q3 =

3.3

Получен правильный численный ответ

1.0

1.0 1.0 2 уравн по 1.0 2.0 1.0 1.0

2.0

1.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 11-T4. Петля с током

Балл

1.1

1.2

1.3

1.4 1.5 2.1

2.2

2.3

Пункт разбалловки В решении указано и/или использовано, что проекция силы Ампера, действующей на участок проводника с током в однородном магнитном поле, на какую-либо ось равна Fy = IB∆x (∆x — разность координат концов проводника относительно оси, перпендикулярной к выбранной). Примечание: Записанная формула может не иметь непосредственного отношения к геометрии петли с током. Правильно записаны условия равновесия для половины нити (левой или правой) в проекции на горизонтальную и вертикальную оси. Каждое верное уравнение — 0,5 балла (максимум — 1 балл). Примечание: Допустимо записывать условие равновесия в проекции на вертикальную ось не для половины, а для всей нити. Получена верная связь между натяжением нити в точке A и в точке D, например, TA −TD = ρgH или аналогичное соотношение. Примечание: Требуемое в данном пункте соотношение не должно быть линейной комбинацией формул, полученных в предыдущем пункте, и не должно содержать величины, связанные с силой Ампера. √ Получено, что m = IBL/g или m = 4IBH/( 3g). √ Получено, что TD = IBL/(4 3) или TD = IBH/3. Правильно записано условие равновесия участка CD (или AC) в проекции на горизонтальную ось Получена верная связь между натяжением нити в точке C и в точке D (или A), например, TC −TD = ρgh или аналогичное соотношение. Примечание: Требуемое в данном пункте соотношение не должно быть линейной комбинацией формул, полученных в предыдущих пунктах, и не должно содержать величины, связанные√с силой Ампера. Получено, что TC = IBL/(2 3) или TC = 2IBH/3.

1.0

2 уравн по 0.5

1.0

1.0 1.0 1.0

1.0

1.0

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

Записано условие равновесия в проекции на вертикальную ось для бесконечно малого участка нити: dTy = IB(dl + dx) или ему аналогичное Записано условие равновесия в проекции на горизонтальную ось для участка нити: либо бесконечного малого, находящегося в произвольном месте, либо соединяющего точку D (или A, или C) c произвольной точкой. Получено, что Ty2 = 4(IB)2 hy, или аналогичное выражение. Примечание: Полученное выраже√ ние должно иметь форму Ty ∼ y (или тождественную ей), где коэффициент пропорциональности — верная комбинация из постоянных, данных в условии задачи и найденных по ходу решения. Получено корректное выражение для d в виде интеграла. Примечание 1: Полученный интеграл должен содержать переменную интегрирования и комбинации из постоянных, данных в условии задачи и найденных по ходу решения. Примечание 2: Если записанный интеграл верен и получен корректным способом, отличным от авторского, балл за предыдущий пункт ставить автоматически. √ Получено, что d = L/(3 3) или d = 4H/9.

28 января 2025 г.

0.5

0.5

1.0

1.0

1.0

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Шифр 11-T5. Я надел свои очки

Пункт разбалловки

Балл

На обеих фотографиях измерены величины изображений смартфона и очков (4 значения) Записаны погрешности прямых измерений длин смартфона и очков на обеих фотографиях Указано, что отношение размеров на рисунке 2 является отношением линейных размеров очков и самартфона. Указано, что отношение размеров изображения смартфона в очках и изображения очков на рисунке 1 следует считать отношением их угловых размеров ИЛИ объяснено, что оно не является отношением их линейных размеров, так как изображение смартфона и очки находились на разных расстояниях от плоскости объектива. Записаны выражения для угловых размеров изображения смартфона в очках и очков на портретной фотографии (или сразу для отношения угловых размеров):

4 знач по 0.5 2 предм по 0.5

1 2 3

y α= X L ; β = L+l .

0.5

1.0

2 уравн по 0.5

(1)

Записана формула зеркала с верными знаками: 6

1 1 2 − =− . L l R

(2)

1.0

(3)

1.0

Записано выражение для увеличения зеркала: 7

y=Y

l . L

Пр

Ап

Региональный этап Всероссийской олимпиады по физике

28 января 2025 г.

Получена верная формула для расчета радиуса кривизны в общем виде: 8

10

2L . R= αY β X −2

2.5 (4)

Рассчитанное значение радиуса кривизны (или среднее значение в случае расчета погрешностей) попадает в диапазон, указанный в авторском решении. Верно рассчитано значение погрешности измерений (см. критерии к практическому туру ВСОШ).

1.0

1.0